一种混合卫星模式的定位接收机

1.一种混合卫星模式的定位接收机，其特征在于，包括：无线接收单元、频率调整单元、组合信号处理器和组合定位处理器，
所述无线接收单元，用于从天线分别接收各路GPS信号和中国区域卫星定位系统CAPS卫星信号；
所述频率调整单元，用于将接收到的各路GPS和CAPS无线卫星信号分别混频至相同的中心频率、采样频率信号；
所述组合信号处理器，包括：
信息运算单元，用于将各路所述混频后的卫星信号分别进行扩频码组的相关运算，并将相关运算后的相关结果进行傅立叶变换，通过变换后的结果获得各路卫星信号的信号模式、卫星号、扩频码相位、载波多普勒频点；
微调单元，用于利用所述信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整，将调整后的卫星信号进行下变频；
扩频码生成单元，用于利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码；
解扩单元，用于将所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算，利用相关值最大的扩频码序列解扩出卫星信号中原始数据；
所述组合定位处理器，包括：
卫星选择单元，用于在GPS卫星和CAPS卫星的原始数据中选择至少5颗卫星的卫星数据；
卫星参数单元，用于从所述卫星数据中分别获得选择出的各颗卫星相对接收机的测量伪距、坐标值；
接收机位置单元，用于将估计值、位置偏移量的值相加后得到接收机的位置值；并包括：估计值设定模块，用于设定接收机坐标值的估计值；位置偏移模块，用于获得所述估计值与所述接收机坐标值之间的位置偏移量的值；
运算单元，用于获得所述接收机的坐标值与所述卫星的坐标值之间的距离，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的条件下，获得所述位置偏移量的值；
判断单元，用于判断所述位置偏移量的值是否小于预定阈值，如果小于，则将所述位置偏移量的值传输至所述位置偏移模块；如果大于，则将本次获得的接收机坐标值传输至所述估计值设定模块作为再次运算的估计值。
2.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述无线接收单元包括：
用于接收GPS卫星信号的无源天线和用于接收CAPS卫星信号的无源天线；
所述无源天线连接低噪声放大器和滤波器组。
3.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述频率调整单元包括：
插值滤波模块，用于将所述GPS信号的采样频率经过插值、滤波后，调整为与CAPS信号相同的采样频率；
乘法器滤波模块，用于将所述CAPS信号的中心频率与数控振荡器产生的频率相乘，并经过滤波，调整为与GPS信号相同的中心频率。
4.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述定位接收机还包括：
扩频码反馈单元，用于利用所述信息运算单元生成的所述扩频码相位生成相应的扩频码组，反馈给所述信息运算单元；
所述信息运算单元，还用于将各路所述混频后的卫星信号与所述相应的扩频码组进行相关运算。
5.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述定位接收机还包括：
频率反馈单元，用于通过所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算结果获得载波频率，并反馈至所述微调单元；
所述微调单元，还用于利用所述载波频率、信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整；
扩频码时钟反馈单元，用于通过所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算结果获得扩频码时钟，并反馈至所述扩频码生成单元；
所述扩频码生成单元，还用于利用所述扩频码时钟、信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码。
6.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述扩频码生成单元生成扩频码的过程包括：利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码同时，生成超前和滞后所述扩频码0.5个码片的2个扩频码；
所述解扩单元进行相关运算的过程包括：将所述3个扩频码与所述下变频后的信号分别进行相关运算。
7.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述卫星选择单元，选择至少2颗CAPS卫星、至少3颗GPS卫星；或选择至少3颗CAPS卫星、至少2颗GPS卫星。
8.根据权利要求7所述的定位接收机，其特征在于，所述运算单元，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的过程包括：
所述卫星为GPS卫星时，获得GPS卫星系统时钟偏移量，将所述距离与所述GPS卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距；
所述卫星为CAPS卫星时，获得GPS卫星时钟偏移量、GPS与CAPS卫星时钟偏移量，将所述距离与所述GPS卫星时钟偏移量、GPS与CAPS卫星时钟偏移量之和作为所述测量伪距。
9.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述卫星选择单元选择卫星的数目为5颗，包括：
判断模块，用于判断当前选择卫星的数目是否大于5颗，如果大于，则通过筛选模块筛选出一颗卫星，直至所选择的卫星数目等于5颗；
筛选模块，用于接收到所述判断模块的触发后，顺序采用信噪比比较法、仰角比较法、距离比较法之一去除1颗卫星。
10.根据权利要求1所述的定位接收机，其特征在于，所述卫星参数单元获得各颗卫星相对接收机的测量伪距的过程包括：
在同一时刻下，获得所述各颗卫星发送信号的发送时间，获得所有发送时间的平均时间，将卫星与地球之间的时延、与所述平均时间的和作为相对时间；
获得各颗卫星的发送时间与相对时间的时间差，利用所述时间差与光速的乘积作为所述测量伪距。

一种混合卫星模式的定位接收机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别是指一种混合卫星模式的定位接收机。\n背景技术\n[0002] 卫星导航定位系统无论在国家国防、车辆和武器导航、地理探测等多方面都有广泛的应用。\n[0003] 美国建成GPS导航定位系统以来，迄今已得到广泛应用。俄罗斯已建成GLONASS导航系统，功能类似于GPS卫星系统。欧盟和欧洲航天局也在积极开发“伽利略”卫星导航系统。随着多个导航系统共存局面的形成，组合定位接收技术越来越受到人们的重视。但大多数此类产品的实现和技术研究以GPS和GLONASS组合为主。这种组合能够利用GPS和GLONASS两个系统共计多达40余颗(GPS：24颗卫星，GLONASS：21颗卫星)卫星信息组合定位，提高了接收机定位的连续性和完好性。\n[0004] GLONASS系统不但可以单独用来获取定位和导航服务，还可用来与GPS结合，同时利用两个系统的信息来提高定位精度，增强系统的可靠性，具有很大的发展前途。\n[0005] 现有的组合定位技术主要是GPS/GLONASS组合方式，这种方式由于可用的卫星数目很多，通道数的增加，相关器数目的增加，必然导致硬件成本过高。另外，由于GLONASS本身的频分多址(FDMA)特性决定了在射频前端处理时为了利用GPS现有的射频前端芯片，必然增加了本地振荡合成器的数量和复杂度，导致整机的体积、功耗偏大，且由于本地振荡合成器多，不利的一方面是稳定性和可靠性难以得到保证，后端软件的规模也会有所增加。\n[0006] 虽然现有的GPS/GLONASS组合方式的卫星定位系统能够实现组合定位，但由于GLONASS系统通道数多、相关器多，导致GPS/GLONASS的组合定位接收机系统复杂、体积较大。\n发明内容\n[0007] 有鉴于此，本发明在于提供一种混合卫星模式的定位接收机，以解决上述现有的混合卫星模式定位接收机系统复杂、体积较大的问题。\n[0008] 为解决上述问题，本发明提供一种混合卫星模式的定位接收机，包括：\n[0009] 无线接收单元、频率调整单元、组合信号处理器和组合定位处理器，\n[0010] 所述无线接收单元，用于从天线分别接收各路GPS信号和CAPS卫星信号；\n[0011] 所述频率调整单元，用于将接收到的各路GPS和CAPS无线卫星信号分别混频至相同的中心频率、采样频率信号；\n[0012] 所述组合信号处理器，包括：\n[0013] 信息运算单元，用于将各路所述混频后的卫星信号分别进行扩频码组的相关运算，并将相关运算后的相关结果进行傅立叶变换，通过变换后的结果获得各路卫星信号的信号模式、卫星号、扩频码相位、载波多普勒频点；\n[0014] 微调单元，用于利用所述信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整，将调整后的卫星信号进行下变频；\n[0015] 扩频码生成单元，用于利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码；\n[0016] 解扩单元，用于将所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算，利用相关值最大的扩频码序列解扩出卫星信号中原始数据；\n[0017] 所述组合定位处理器，包括：\n[0018] 卫星选择单元，用于在GPS卫星和CAPS卫星的原始数据中选择至少5颗卫星的卫星数据；\n[0019] 卫星参数单元，用于从所述卫星数据中分别获得选择出的各颗卫星相对接收机的测量伪距、坐标值；\n[0020] 接收机位置单元，用于将估计值、位置偏移量的值相加后得到接收机的位置值；并包括：估计值设定模块，用于设定接收机坐标值的估计值；位置偏移模块，用于获得所述估计值与所述接收机坐标值之间的位置偏移量的值；\n[0021] 运算单元，用于获得所述接收机的坐标值与所述卫星的坐标值之间的距离，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的条件下，获得所述位置偏移量的值；\n[0022] 判断单元，用于判断所述位置偏移量的值是否小于预定阈值，如果小于，则将所述位置偏移量的值传输至所述位置偏移模块；如果大于，则将本次获得的接收机坐标值传输至所述估计值设定模块作为再次运算的估计值。\n[0023] 优选的，所述无线接收单元包括：\n[0024] 用于接收GPS卫星信号的无源天线和用于接收CAPS卫星信号的无源天线；\n[0025] 所述无源天线连接低噪声放大器和滤波器组。\n[0026] 优选的，所述频率调整单元包括：\n[0027] 插值滤波模块，用于将所述GPS信号的采样频率经过插值、滤波后，调整为与CAPS信号相同的采样频率；\n[0028] 乘法器滤波模块，用于将所述CAPS信号的中心频率与数控振荡器产生的频率相乘，并经过滤波，调整为与GPS信号相同的中心频率。\n[0029] 优选的，所述定位接收机还包括：\n[0030] 扩频码反馈单元，用于利用所述信息运算单元生成的所述扩频码相位生成相应的扩频码组，反馈给所述信息运算单元；\n[0031] 所述信息运算单元，还用于将各路所述混频后的卫星信号与所述相应的扩频码组进行相关运算。\n[0032] 优选的，所述定位接收机还包括：\n[0033] 频率反馈单元，用于通过所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算结果获得载波频率，并反馈至所述微调单元；\n[0034] 所述微调单元，还用于利用所述载波频率、信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整；\n[0035] 扩频码时钟反馈单元，用于通过所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算结果获得扩频码时钟，并反馈至所述扩频码生成单元；\n[0036] 所述扩频码生成单元，还用于利用所述扩频码时钟、信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码。\n[0037] 优选的，所述扩频码生成单元生成扩频码的过程包括：利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码同时，生成超前和滞后所述扩频码0.5个码片的2个扩频码；\n[0038] 所述解扩单元进行相关运算的过程包括：将所述3个扩频码与所述下变频后的信号分别进行相关运算。\n[0039] 优选的，所述卫星选择单元，选择至少2颗CAPS卫星、至少3颗GPS卫星；或选择至少3颗CAPS卫星、至少2颗GPS卫星。\n[0040] 优选的，所述运算单元，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的过程包括：\n[0041] 所述卫星为GPS卫星时，获得GPS卫星系统时钟偏移量，将所述距离与所述GPS卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距；\n[0042] 所述卫星为CAPS卫星时，获得GPS卫星时钟偏移量、GPS与CAPS卫星时钟偏移量，将所述距离与所述GPS卫星时钟偏移量、GPS与CAPS卫星时钟偏移量之和作为所述测量伪距。\n[0043] 优选的，所述卫星选择单元选择卫星的数目为5颗，包括：\n[0044] 判断模块，用于判断当前选择卫星的数目是否大于5颗，如果大于，则通过筛选模块筛选出一颗卫星，直至所选择的卫星数目等于5颗；\n[0045] 筛选模块，用于接收到所述判断模块的触发后，顺序采用信噪比比较法、仰角比较法、距离比较法之一去除1颗卫星。\n[0046] 优选的，所述卫星参数单元获得各颗卫星相对接收机的测量伪距的过程包括：\n[0047] 在同一时刻下，获得所述各颗卫星发送信号的发送时间，获得所有发送时间的平均时间，将卫星与地球之间的时延、与所述平均时间的和作为相对时间；\n[0048] 获得各颗卫星的发送时间与相对时间的时间差，利用所述时间差与光速的乘积作为所述测量伪距。\n[0049] 本发明中混合卫星模式下的定位接收机，采用两种卫星定位系统进行定位，具有定位准确，且由于CAPS系统只有3颗定位卫星，因此，在与CPS系统进行定位时，与GPS/GLONASS系统相比定位参数较少，定位过程简单，其硬件实现上更加容易，避免采用更多的相关器，使定位接收机的体积更小。\n附图说明\n[0050] 图1是本发明优选实施例的结构图；\n[0051] 图2是实施例中无线接收单元和频率调整单元的连接示意图；\n[0052] 图3是实施例中组合信号处理器的结构图；\n[0053] 图4是实施例中组合定位处理器的结构图。\n具体实施方式\n[0054] 为清楚说明本发明的定位接收机，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。\n[0055] 参见图1，图1是本发明的装置的优选结构图，包括：无线接收单元、频率调整单元、组合信号处理器和组合定位处理器，\n[0056] 所述无线接收单元，用于从天线分别接收各路GPS信号和中国区域卫星定位系统(CAPS)卫星信号；\n[0057] 所述频率调整单元，用于将接收到的各路GPS和CAPS无线卫星信号分别混频至相同的中心频率、采样频率信号；\n[0058] 所述组合信号处理器，包括：\n[0059] 信息运算单元，用于将各路所述混频后的卫星信号分别进行扩频码组的相关运算，并将相关运算后的相关结果进行傅立叶变换，通过变换后的结果获得各路卫星信号的信号模式、卫星号、扩频码相位、载波多普勒频点；\n[0060] 微调单元，用于利用所述信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整，将调整后的卫星信号进行下变频；\n[0061] 扩频码生成单元，用于利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码；\n[0062] 解扩单元，用于将所述下变频后的信号和所述相应的扩频码进行相关运算，利用相关值最大的扩频码序列解扩出卫星信号中原始数据；\n[0063] 所述组合定位处理器器，包括：\n[0064] 卫星选择单元，用于在GPS卫星和CAPS卫星的原始数据中选择至少5颗卫星的卫星数据；\n[0065] 卫星参数单元，用于从所述卫星数据中分别获得选择出的各颗卫星相对接收机的测量伪距、坐标值；\n[0066] 接收机位置单元，用于将估计值、位置偏移量的值相加后得到接收机的位置值；并包括：估计值设定模块，用于设定接收机坐标值的估计值；位置偏移模块，用于获得所述估计值与所述接收机坐标值之间的位置偏移量的值；\n[0067] 运算单元，用于获得所述接收机的坐标值与所述卫星的坐标值之间的距离，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的条件下，获得所述位置偏移量的值；\n[0068] 判断单元，用于判断所述位置偏移量的值是否小于预定阈值，如果小于，则将所述位置偏移量的值传输至所述位置偏移模块；如果大于，则将本次获得的接收机坐标值传输至所述估计值设定模块作为再次运算的估计值。\n[0069] 下面详细描述上述实施例中各个单元的功能，其中，无线接收单元在接收GPS信号和CAPS信号时，采用双系统全向双波段无源天线接收，无源天线中一个接收L波段的GPS信号，另一个C波段的CAPS信号，如图2所示，两个无源天线分别连接有低噪声放大器(LNA)和滤波器组(BPF)。\n[0070] GPS信号和CAPS信号经过滤波后，发送至频率调整单元进行混频。频率调整单元将接收到的各路GPS和CAPS无线卫星信号分别混频至相同的中心频率、采样频率信号。\n[0071] 频率调整单元进行混频时采用如图2所示的内置的插值滤波模块将所述GPS信号的采样频率经过插值、滤波后，调整为与CAPS信号相同的采样频率。插值系数为10，将原先5.714MHz的采样频率调整为57.14MHz；带通滤波的2个截止频率分别为0.382MHz和\n2.428MHz，即1.405MHz±1.023MHz。\n[0072] 采用乘法器滤波模块将所述CAPS信号的中心频率与数控振荡器产生的频率相乘，并经过滤波，调整为与GPS信号相同的中心频率。通过数控振荡器产生的频率为\n12.585MHz(12.585＝13.99 1.405)的正弦信号与CAPS的中频信号相乘，即混频。混频后的信号具有高、低两个频率范围，分别是1.405MHz±1.023MHz和26.575MHz±1.023MHz，其中的低频分量部分是需要保留的，另一个高频分量部分则是要滤除的。因此混频后进行带通滤波，2个截止频率分别为0.382MHz和2.428MHz，即1.405MHz±1.023MHz，用于保留该范围内的信号。\n[0073] 通过上述两个模块的处理，GPS与CAPS信号均具有了相同的采样频率(57.14MHz)和相同的中心频率(1.405MHz)。进行混频后的GPS、CAPS信号传送到组合信号处理器。\n[0074] 其中，信息运算单元将混频后的各路卫星信号，通过相应的扩频码进行相关运算。\n对于GPS信号，由于其系统内具有32颗卫星，因此，其扩频码具有32组。将混频后的GPS信号进行下变频后与32组扩频码进行相关运算，得到32组相关后的结果；对于CAPS信号，由于CAPS系统目前只有3颗卫星，因此，其扩频码具有3组。将混频后的CAPS信号进行下变频后与3组扩频码进行相关运算，得到3组相关后的结果。\n[0075] 由于CAPS和GPS信号具有相同的导航电文速率(50bps)，相同的扩频码速率(1.023Mcps)，相同的扩频码周期(1ms)，CAPS卫星信号所加载的扩频码序列也与GPS系统中的3组扩频码序列相同。因此，将得到的32组相关结果和3组相关结果，共35组相关结果进行快速傅立叶变换，得到当前信号的信号模式、卫星号、扩频码相位和载波多普勒频点。\n[0076] 由于地面接收机和卫星之间的相对运动，会产生多普勒频移，从而导致卫星信号到达接收机时产生频率变化。因此，微调单元利用信息运算单元获得的信号模式、载波多普勒频点对所述混频后的信号进行频率调整，将调整后的卫星信号进行下变频，从而补偿卫星信号在传输过程中频移。\n[0077] 为后续保持扩频码稳定的同步状态，由扩频码生成单元利用所述信号模式、卫星号、扩频码相位生成相应的扩频码同时，生成超前和滞后所述扩频码0.5个码片的2个扩频码；当然，如果采用更高分辨率间隔的扩频码组，也可实现。\n[0078] 解扩单元将微调单元下变频后的信号和扩频码生成单元生成的扩频码进行相关运算，即将3个扩频码与所述下变频后的信号分别进行相关运算，利用相关值最大的扩频码序列解扩出卫星信号中原始卫星数据。\n[0079] 另外，如图3所示，为增加所得到当前信号的信号模式、卫星号、扩频码相位和载波多普勒频点的正确性，本装置的信息运算单元还连接扩频码反馈单元。扩频码反馈单元利用所述信息运算单元生成的所述扩频码相位生成相应的扩频码组。如果是GPS信号的，利用该扩频码相位重复产生进行相关运算扩频码；如果CAPS信号的，利用该扩频码相位重复产生进行相关运算扩频码。并将生成的扩频码反馈给信息运算单元。信息运算单元可进行多次相关运算，可有效保证得到当前信号的信号模式、卫星号、扩频码相位和载波多普勒频点的正确性。\n[0080] 组合信号处理器还可包括频率反馈单元，与所述微调单元和所述解扩单元连接，从解扩单元得到的扩频码序列获得CAPS/GPS卫星信号的载波频率反馈到微调单元，使微调单元通过载波频率调整混频后的信号，保持载波频率的同步状态。\n[0081] 组合信号处理器还可包括扩频码时钟反馈单元，与所述扩频码生成单元和解扩单元连接，从解扩单元得到的扩频码序列获得CAPS/GPS卫星信号的扩频码时钟反馈到扩频码生成单元，使扩频码生成单元通过反馈的时钟生成扩频码序列，从而保证连续获得卫星信号使用的扩频码，以保证产生的扩频码序列与当前运行中的卫星信号加载的扩频码序列始终一致。\n[0082] GPS和CAPS信号经过组合信号处理器数字化处理后，可获得卫星信号中所携带的数据，并由组合定位处理器进行处理，组合定位处理器收到数据后，先进行比特同步和帧同步后，由卫星选择单元从数据中选择出至少2颗CAPS卫星、至少3颗GPS卫星的数据；或选择至少3颗CAPS卫星、至少2颗GPS卫星的数据。\n[0083] 由于组合定位处理器在获得卫星数据中的位置信息时，至少需要5颗卫星的数据，但如果选择出5颗，即可实现处理，并得到卫星数据中的位置信息。在选择5颗卫星时，组合定位处理器可通过如图4所示的判断模块和筛选模块进行卫星的选择。其中，判断模块判断当前选择卫星的数目是否大于5颗，如果大于，则通过筛选模块筛选出一颗卫星，直至所选择的卫星数目等于5颗；筛选模块接收到所述判断模块的触发后，顺序采用信噪比比较法、仰角比较法、距离比较法之一去除1颗卫星。\n[0084] 采用信噪比比较法筛选卫星时，根据前端得到的同相支路和正交支路的值近似求一段时间内(比如0.5秒)信噪比低于3DB的卫星，将其剔除。\n[0085] 采用仰角比较法筛选卫星时，可在接收机已经进行定位一次的时候，得到在接收机位置来看卫星的仰角，剔掉仰角小于5度的卫星。\n[0086] 采用距离比较法筛选卫星时，可通过前5次的定位结果中的测量伪距和真实距离间的差值，把差值大的卫星剔除，从而选出差值最小的5颗卫星进行定位。\n[0087] 卫星筛选单元筛选出5颗卫星数据后，由卫星参数单元分别获得选择出的各颗卫星相对接收机的测量伪距、坐标值。其中，获得各颗卫星的测量伪距时，首先在获得某一时刻的卫星信号时，获得在该信号点在各颗卫星的发送时间，以5颗卫星为例，T1，T2，T3，T4，T5分别为接收机天线得到的对应该信号点在各颗卫星上的发送时间。\n[0088] 由于卫星发送的电文传输到地面一般需要76毫秒左右的时延，故可以假设目前的观测时间为： (单位：秒)\n[0089] 故各颗卫星的伪距可以表示为：ρi＝(T-Ti)*C C代表光速i＝1，2，3，4，5。\n[0090] 各颗卫星的坐标位置可在所接收的信号中直接获得。\n[0091] 在卫星参数单元得出测量伪距、坐标值的过程中，接收机位置单元将估计值、位置偏移量的值相加后得到接收机的位置值；并由估计值设定模块设定接收机坐标值的估计值；位置偏移模块获得所述估计值与所述接收机坐标值之间的位置偏移量的值；\n[0092] 其中，估计值是为精确计算接收机实际的坐标值而给定的接近于接收机坐标的值，位置偏移量为接收机实际的坐标值与估计值之间相差的量，可用δX表示位置偏移量。\n假设XR＝[Xu，yu，zu，l1u，l2u]为接收机的实际位置，δX为接收机的实际位置与估计位置的相差的量，则XR＝X0+δX，其中，X0＝[x0，y0，z0，l10，l20]。其中，l1＝ctu、l2＝ctGC，则tu为接收机时钟相对GPS系统时的钟差，c为光速；tGC为GPS和CAPS系统时钟差的差值；而l10、l20和l1u、l2u分别表示在不同的坐标位置下的差值。\n[0093] 通过上述这些参数，由运算单元获得所述接收机的坐标值与所述卫星的坐标值之间的距离，将所述距离与所述卫星系统时钟偏移量之和作为所述测量伪距的条件下，获得所述位置偏移量的值。获得位置偏移量的值的过程可通过下面的公式获得：\n[0094] GPS、CAPS测量伪距可表示为：\n[0095] \n[0096] \n[0097] 其中，i为观测的GPS卫星序号，ρi表示该颗GPS卫星与接收机之间的测量伪距；\nj为观测的CAPS卫星序号，ρj表示该颗CAPS卫星与接收机之间的测量伪距。(xu，yu，zu)为接收机的坐标值，\n[0098] 设(Xu、Yu、Zu)为接收机的三维位置坐标，(xi，yi，zi)和(xj，yj，zj)为卫星i、j在地心空间直角坐标系中的三维坐标，tu为接收机时钟相对GPS系统时的钟差，c为光速；\ntGC为GPS和CAPS系统时钟差的差值；即tu+tGC可以看作接收机时钟相对于CAPS系统的钟差。i＝1、2...n；j＝n+1、n+2...n+m；n、m为经过选星后可用的GPS、CAPS卫星的序号。\n[0099] 设X0＝[x0，y0，z0，l10，l20]为接收机的估计位置，将上式在X0处泰勒展开，得到：\n[0100] \n[0101] \n[0102] 假设XR＝[xu，yu，zu，l1u，l2u]为接收机的实际位置，δX为接收机的实际位置与估计位置的相差的量。将上式中包括2次项在内的高次项忽略后有\n[0103] \n[0104] \n[0105] 得到：\n[0106] δρi＝(hi)T.δX\n[0107] δρj＝(hj)T.δX\n[0108] 其中，\n[0109] \n[0110] \n[0111] \n[0112] \n[0113] 由于共有5个未知量所以应至少得到5颗可用的GPS和CAPS卫星，可以得到：\n[0114] δρ＝H.δX\n[0115] 其中：\n[0116] \n[0117] δX＝(HTH)-1HTδρ\n[0118] 通过上面的矩阵方程，可得出位置偏移量的值。由判断单元判断该位置偏移量的值是否小于预定阈值，如果小于，则将所述位置偏移量的值传输至位置偏移模块；如果大于，则将本次获得的接收机坐标值传输至估计值设定模块作为再次运算的估计值，直到满足小于预定的阈值，以满足位置要求。\n[0119] 最后，由接收机位置单元将估计值设定模块中的估计值和位置偏移模块中的位置偏移量的值相加后得到接收机的实际位置值。\n[0120] 本发明中混合卫星模式下的定位接收机，采用两种卫星定位系统进行定位，具有定位准确，且由于CAPS系统只有3颗定位卫星，因此，在与CPS系统进行定位时，与GPS/GLONASS系统相比定位参数较少，定位过程简单，其硬件实现上更加容易，避免采用更多的相关器，使定位接收机的体积更小。\n[0121] 对于本发明各个实施例中所阐述的装置，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。